本發(fā)明涉及電池管理技術(shù)，尤其涉及一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的發(fā)展，便攜式設(shè)備向多樣化及智能化發(fā)展，由之前的嵌入式單一化設(shè)計(jì)到各種模塊的集成化方向發(fā)展，這對(duì)電池的帶載能力及續(xù)航能力帶來(lái)了難度。電池雖然也在迅速發(fā)展，但與智能化便攜式設(shè)備的發(fā)展相比還是落后，加上各行業(yè)對(duì)產(chǎn)品智能化及集成化要求越來(lái)越高，對(duì)單個(gè)電池的續(xù)航能力要求也越來(lái)越高。當(dāng)單個(gè)電池?zé)o法滿足設(shè)備要求時(shí)，通過(guò)電池并聯(lián)、串聯(lián)、并串聯(lián)方式進(jìn)行電池續(xù)航能力提供方式，但這種技術(shù)對(duì)電池穩(wěn)定性、安全性及壽命影響太大，存在安全隱患等問(wèn)題。

例如，現(xiàn)有做法如圖1所示，電池供電模塊100與各個(gè)操作模塊采用直連方式連接。由于電池供電電壓是在3.0V～3.8V之間，并且隨著電池電壓的下降，電流會(huì)逐漸上升，比如在電池電壓在3.8V時(shí)，負(fù)載需要電流為2A，那么電池電壓降到3.0V時(shí)，負(fù)載需要電流為3A左右，這主要是由電池的特性決定。而且工作電流為2A時(shí)，操作模塊啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流能達(dá)到2倍以上，及瞬間電流為4A以上，主要是由負(fù)載決定。這就存在電池電壓降低時(shí)，啟動(dòng)瞬間電流會(huì)更大的問(wèn)題，超過(guò)了電池供電功耗，會(huì)發(fā)生操作模塊無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題，只能通過(guò)電流并聯(lián)、串聯(lián)、串并聯(lián)的方式改善，這就給設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成本、安全性帶來(lái)了不便。

因此，在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，減小電池?zé)o效功耗、提高電池的續(xù)航能力、增強(qiáng)電池開(kāi)機(jī)能力是便攜式行業(yè)越來(lái)越重視的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置及方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置，包括電池供電模塊、開(kāi)關(guān)裝置和操作裝置，其中：所述電池供電模塊，與所述開(kāi)關(guān)裝置耦接，用于為所述操作裝置提供電力支持；所述開(kāi)關(guān)裝置，與所述電池供電模塊和所述操作裝置耦接，包括N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊；以及所述操作裝置，與所述開(kāi)關(guān)裝置耦接，包括N各操作模塊，所述N個(gè)操作模塊與所述N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊一一對(duì)接，通過(guò)N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊的開(kāi)啟或關(guān)斷實(shí)現(xiàn)N個(gè)操作模塊的分段啟動(dòng)。

可選的，所述開(kāi)關(guān)裝置還包括時(shí)序控制模塊，所述時(shí)序控制模塊與N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊，用于對(duì)瞬間電流較大的操作模塊進(jìn)行分類，并根據(jù)各個(gè)操作模塊的啟動(dòng)時(shí)間表，對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)模塊進(jìn)行分段啟動(dòng)。

可選的，所述時(shí)序控制模塊包括并不限于單片機(jī)控制電路、CPLD控制電路、FPGA控制電路、嵌入式控制電路。

可選的，所述N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊包括但不限于繼電器、MOSFET、IGBT、三極管。

可選的，所述N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊對(duì)設(shè)定時(shí)間內(nèi)不工作的操作模塊進(jìn)行斷電操作。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題還提供如下技術(shù)方案：一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制方法，其特征在于，包括：統(tǒng)計(jì)操作裝置中N個(gè)操作模塊啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流；判斷一個(gè)或多個(gè)操作模塊的累加瞬間電流是否超過(guò)電池供電模塊的供電功耗？若未超過(guò)，則開(kāi)關(guān)裝置開(kāi)啟與該一個(gè)或多個(gè)操作模塊對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)模塊，若超過(guò)，則重新判斷。

可選的，所述統(tǒng)計(jì)操作裝置中各操作模塊啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流步驟后還包括：時(shí)序控制模塊對(duì)瞬間電流較大的操作模塊進(jìn)行分類，并根據(jù)各個(gè)操作模塊的啟動(dòng)時(shí)間表，對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)模塊進(jìn)行分段啟動(dòng)。

可選的，所述時(shí)序控制模塊包括并不限于單片機(jī)控制電路、CPLD控制電路、FPGA控制電路、嵌入式控制電路。

可選的，所述開(kāi)關(guān)模塊包括但不限于繼電器、MOSFET、IGBT、三極管。

可選的，所述開(kāi)關(guān)模塊對(duì)設(shè)定時(shí)間內(nèi)不工作的操作模塊進(jìn)行斷電操作。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明的電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置及方法減小了電池?zé)o效功耗、提高了電池續(xù)航能力，增強(qiáng)了電池開(kāi)機(jī)能力。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種電池待機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明的所述一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置的實(shí)施例示意圖；

圖3為本發(fā)明基于圖2的所述一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置的實(shí)施例示意圖；

圖4為本發(fā)明的所述一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制方法的實(shí)施例流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。

如在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開(kāi)放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問(wèn)題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過(guò)其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說(shuō)明書(shū)后續(xù)描述為實(shí)施本申請(qǐng)的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明本申請(qǐng)的一般原則為目的，并非用以限定本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置。參見(jiàn)圖2所示為本申請(qǐng)中電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置的具體實(shí)施例，包括電池供電模塊200、開(kāi)關(guān)裝置201和操作裝置202，其中：

電池供電模塊200，與開(kāi)關(guān)裝置201耦接，用于為操作裝置202提供電力支持；

開(kāi)關(guān)裝置201，與電池供電模塊200和操作裝置202耦接，包括N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊；以及

操作裝置202，與開(kāi)關(guān)裝置201耦接，包括N各操作模塊，N個(gè)操作模塊與N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊一一對(duì)接，通過(guò)N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊的開(kāi)啟或關(guān)斷實(shí)現(xiàn)N個(gè)操作模塊的分段啟動(dòng)。如操作模塊01啟動(dòng)時(shí)，瞬間電流為2A，工作電流為1A時(shí)；操作模塊02啟動(dòng)時(shí)，瞬間電流為2A，工作電流為1A時(shí)，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的分段控制，先啟動(dòng)操作模塊01，在幾秒后在啟動(dòng)采集系統(tǒng)，這樣就避免了瞬間電流的疊加，減小了瞬間電流大小，保證了電池啟動(dòng)能力。

當(dāng)設(shè)備在工作時(shí)，會(huì)存在部分模塊不工作狀態(tài)，如操作模塊02(采集系統(tǒng))在數(shù)據(jù)采集時(shí)工作，其他狀態(tài)時(shí)處于等待狀態(tài)；操作模塊03(通信電路)在設(shè)備與其他設(shè)備通信時(shí)工作，其他狀態(tài)時(shí)處于等待狀態(tài)等。這時(shí)，可以通過(guò)N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊對(duì)設(shè)定時(shí)間內(nèi)不工作的操作模塊進(jìn)行斷電操作，這樣可以減小電池消耗，增加電池續(xù)航能力。

其中，N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊包括但不限于繼電器、MOSFET、IGBT、三極管。

其中，根據(jù)操作模塊消耗功耗不同，可以選擇在幾個(gè)操作模塊供電路徑上增加開(kāi)關(guān)電路，也可以在每個(gè)操作模塊供電路徑上增加開(kāi)關(guān)電路，增加開(kāi)關(guān)電路的數(shù)量根據(jù)實(shí)際開(kāi)發(fā)多方面考慮來(lái)設(shè)定。

其中，操作模塊包括但不限于操作系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、RTC電路、電池管理電路、控制電路、通信電路等。

實(shí)施例2

為了使本發(fā)明描述更明確和詳細(xì)，同時(shí)便于技術(shù)人員理解，本實(shí)施例對(duì)圖2所示的裝置作了進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖3所示為本申請(qǐng)電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置的具體實(shí)施例，圖2所示的開(kāi)關(guān)裝置201還包括時(shí)序控制模塊300，時(shí)序控制模塊與N個(gè)開(kāi)關(guān)模塊，用于對(duì)瞬間電流較大的操作模塊進(jìn)行分類，并根據(jù)各個(gè)操作模塊的啟動(dòng)時(shí)間表，對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)模塊進(jìn)行分段啟動(dòng)。

大部分操作模塊在由關(guān)閉狀態(tài)到啟動(dòng)時(shí)，瞬間啟動(dòng)功耗較大，啟動(dòng)后功耗會(huì)降下來(lái)。分段啟動(dòng)的原理是，讓每個(gè)組件的瞬間啟動(dòng)功耗，分段發(fā)生，每次發(fā)生時(shí)，瞬間功耗在電池的承受范圍之內(nèi)。防止每個(gè)操作模塊瞬間啟動(dòng)功耗疊加后，超過(guò)了電池承受范圍，電池?zé)o法啟動(dòng)設(shè)備的現(xiàn)象。

開(kāi)關(guān)裝置的另一功能是在設(shè)備工作狀態(tài)時(shí)，部分組件在待機(jī)或等待狀態(tài)。這些組件在消耗電池的功耗，屬于設(shè)備的無(wú)效功耗。通過(guò)時(shí)序控制模塊對(duì)這些組件進(jìn)行電池動(dòng)態(tài)路徑進(jìn)行管理。待機(jī)或等待狀態(tài)時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)模塊，工作時(shí)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊。由于開(kāi)關(guān)模塊的啟動(dòng)/關(guān)閉時(shí)間較短，不會(huì)影響組件的正常工作。

其中，時(shí)序控制模塊300包括并不限于單片機(jī)控制電路、CPLD控制電路、FPGA控制電路、嵌入式控制電路，主要作用是電池動(dòng)態(tài)路徑分段開(kāi)啟功能、模塊待機(jī)功能。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供了一種電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制裝置。參見(jiàn)圖4所示為本申請(qǐng)中電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制方法的具體實(shí)施例，本實(shí)施例中電池動(dòng)態(tài)路徑管理控制方法包括如下步驟：

步驟401：統(tǒng)計(jì)操作裝置中N個(gè)操作模塊啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流；

步驟402：判斷一個(gè)或多個(gè)操作模塊的累加瞬間電流是否超過(guò)電池供電模塊的供電功耗？若未超過(guò)，則進(jìn)入步驟403，若超過(guò)，則重新判斷。

步驟403：開(kāi)關(guān)裝置開(kāi)啟與該一個(gè)或多個(gè)操作模塊對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)模塊。

其中，統(tǒng)計(jì)操作裝置中各操作模塊啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流步驟后還包括：時(shí)序控制模塊對(duì)瞬間電流較大的操作模塊進(jìn)行分類，并根據(jù)各個(gè)操作模塊的啟動(dòng)時(shí)間表，對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)模塊進(jìn)行分段啟動(dòng)。

其中，時(shí)序控制模塊包括并不限于單片機(jī)控制電路、CPLD控制電路、FPGA控制電路、嵌入式控制電路，主要作用是電池動(dòng)態(tài)路徑分段開(kāi)啟功能、模塊待機(jī)功能。

其中，開(kāi)關(guān)模塊包括但不限于繼電器、MOSFET、IGBT、三極管，主要作用是根據(jù)時(shí)序控制模塊發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)/關(guān)功能。

其中，開(kāi)關(guān)模塊對(duì)設(shè)定時(shí)間內(nèi)不工作的操作模塊進(jìn)行斷電操作。

以上實(shí)施例的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。